如图所示,两个质量分别为m和2m的小球a和b,之间用一长为2L的轻杆连接,杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动。今使杆处于水平位置,然后无初速释放,在杆转到竖直位置的过程中,求:
(1)杆在竖直位置时,两球速度的大小;
(2)杆对b球做的功;
(3)杆在竖直位置时,杆对a、b两球的作用力?
(1)(2)-4mgl/3(3)Fnb=2mv2/l=4mg/3
F=10mg/3,方向向上
【解析】单独研究某一个球,机械能不守恒,有杆子的作用力做功。b球机械能的减少量转移给a球了,使得a球机械能增加了
(1)以a、b和地球组成的系统为研究对象,以轻杆的水平位置为零势能面,由机械能守恒定律得:0= (mva2/2+mgl) + (2mvb2/2 – 2mgl) ①
由圆周运动规律得:va=vb=lw=v ②
①②结合解得:
(2)对b球,由动能定理得:WF +2mgl=2mv2/2 -0综合(1)结果解得:WF= -4mgl/3。
(3)对a球,在竖直位置有Fna=mv2/l=2mg/3,故有mg –FN=Fna,解得FN=mg/3,方向向上。
对b 球,在竖直位置有Fnb=2mv2/l=4mg/3,
故有F -2mg=Fnb,解得F=10mg/3,方向向上。
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
(16分)
如图所示,两个质量均为0.4 kg的光滑球,其半径均为r=3 cm,将其放置在光滑半球形碗底,半球形碗口各处处于同一水平面上。两球最终在半径R=8 cm的光滑半球形碗底稳定后处于静止状态,求两球之间相互作用力的大小(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东省湛江市高三(上)调考物理试卷(10月份)(解析版) 题型:选择题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2013年广东省湛江市高考物理一模试卷(解析版) 题型:选择题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com